Système somatosensoriel et fibres

Système somatosensoriel ascendant

• Le nucleus gracilis traite les informations de la moitié inférieure du corps (sacrum, lombaire).
• Le nucleus cuneatus traite les informations de la moitié supérieure du corps (thoracique, cervical).
• La sensibilité épicritique inclut le toucher fin, la vibration, la pression et la proprioception.
• Le tractus spinothalamique latéral traite la douleur (en particulier les fibres Aδ) et la température.
• Le tractus spinothalamique antérieur traite la sensibilité protopathique (toucher ou pression forte), la douleur (en particulier les fibres C).
• Le système spinocérébelleux comprend les voies ascendantes vers le cervelet pour la proprioception et la sensibilité épicritique, aidant à la coordination motrice et à la posture.

Fibres somatosensorielles

• Les fibres Aα sont impliquées dans la proprioception et ont un diamètre axonal de 15 μm et une vitesse de conduction de 100 m/s.
• Les fibres Aβ sont impliquées dans le toucher discriminatif et ont un diamètre axonal de 10 μm et une vitesse de conduction de 60 m/s.
• Les fibres Aδ sont impliquées dans la douleur et la température et ont un diamètre axonal de 2,5 μm et une vitesse de conduction de 12 m/s.
• Les fibres C sont impliquées dans la douleur, la température, les démangeaisons et le toucher émotionnel et ont un diamètre axonal de 1 μm et une vitesse de conduction inférieure à 2 m/s.

Points clés à retenir

• Une chaîne de trois neurones transmet les informations somatosensorielles de la périphérie au cortex somatosensoriel primaire (S1).
• La moitié gauche du corps est traitée par l'hémisphère droit du cerveau (représentation controlatérale).
• Les corps cellulaires des neurones somatosensoriels primaires se trouvent dans le ganglion spinal près de la moelle épinière.
• Il existe deux voies différentes : Les informations tactiles et proprioceptives traversent la moelle vers l'autre hémisphère du cerveau, tandis que les signaux de température et de douleur se croisent directement dans la moelle épinière.
• Les fibres épaisses et myélinisées transmettent les informations plus rapidement.

Récepteurs cutanés

• Il existe quatre récepteurs spécialisés pour les informations tactiles : Merkel, Meissner, Ruffini, Pacini et les récepteurs des follicules pileux.
• Les terminaisons nerveuses libres ont des récepteurs pour la température et la douleur.
• Les récepteurs sont situés à différentes profondeurs dans la peau.
• La distribution des récepteurs tactiles diffère entre les peaux poilues et glabres.
• Sur les peaux poilues, les récepteurs de Merkel s'assemblent pour former des dômes tactiles.

Transduction du signal

• La déformation mécanique de la peau déclenche la déformation des axones des fibres du système tactile.
• L'étirement ouvre les canaux sodiques, dépolarisant les cellules nerveuses et créant un potentiel de récepteur, qui varie en fonction de l'intensité du stimulus.
• Le potentiel récepteur se propage jusqu'au premier nœud de Ranvier de l'axone, où un potentiel générateur est formé.
• Si la valeur seuil est atteinte, un potentiel d'action est déclenché dans le premier anneau de liaison de Ranvier.
• Dans les fibres myélinisées, le potentiel d'action se propage par transmission saltatoire à l'anneau de liaison de Ranvier le plus proche.

Propriétés des récepteurs cutanés

• Le champ récepteur d'un neurone somatosensoriel est l'ensemble de la zone cutanée qui, une fois stimulée, active ledit neurone.
• La taille et la densité des champs de réception dépendent du type de récepteur ainsi que de la zone de la peau évaluée.
• Les récepteurs de Meissner et de Merkel se situent dans la première couche de la peau et se caractérisent par de petits champs de réception.
• Les récepteurs de Pacini et de Ruffini sont situés dans les couches profondes de la peau et se caractérisent par de grands champs de réception.
• Les récepteurs à adaptation lente (tel que Merkel et Ruffini) affichent une réponse soutenue lors d'une stimulation tactile prolongée.
• Les récepteurs à adaptation rapide (tel que Meissner et Pacini) affichent une forte réponse aux changements de stimulation tactile, mais répondent peu à la stimulation continue.

Sensibilité vibratoire

• Possèdent des seuils différents en fonction de la fréquence des vibrations.
• Les récepteurs de Meissner excellent dans la détection de faibles fréquences.
• Les récepteurs de Pacini excellent dans la détection de hautes fréquences.
• La perception Humaine des vibrations est toujours déterminée par les récepteurs les plus sensibles.

Champs récepteurs, convergence et perception du toucher

• La capacité à discriminer entre une stimulation tactile en des points adjacents sur la surface de la peau varie sensiblement en fonction.
• La meilleure discrimination tactile en deux points se situe au niveau des doigts et du visage.
• Les régions de la peau diffèrent en fonction de leur densité de récepteurs, de la taille des champs récepteurs et de la convergence des signaux de ces mêmes récepteurs.
• La meilleure discrimination résulte du ratio de convergence de 1:1 entre les neurones cutanés primaires et secondaires.
• Convergences plus élevées (par exemple 1:10) causant une réduction de la sensibilité et de la perception.

Les champs récepteurs qui se chevauchent et la qualité de la perception

• Les champs récepteurs se chevauchent, c'est la raison pour laquelle une zone de la peau est traitée par une multitude de neurones.
• La stimulation ciblée active toutes les fibres possédant des champs récepteurs à la zone stimulée ; Le cerveau interprète ceci comme un contact pointu.
• La stimulation électrique d'une seule fibre est perçue comme étant une stimulation diffuse.

Fibres Aβ

• Leur activation s'intensifie en fonction de l'intensité d'un stimulus tactile.
• Des facteurs tel que la profondeur ou la vélocité d'un contact affectent l'intensité.

CT Fibres

• Afficher un modèle d'activité en « U » inversé concernant l'intensité du stimuli.
• Sont activées de façon maximale en un point médian, et diminuer lorsque l'intensité devient soit trop forte, ou trop faible
• La qualité de leur activité est en accord avec l'appréciation sensorielle par les sujets.
• Les Fibres en code des aspects sensoriels, et les CT Fibres en code des effets.

Récepteurs pour les signaux frais et chauds

• Les informations touchant aux températures sont transmises du derme au cerveau par le biais de fibres sensibles à différentes températures ; L'activation résulte des canaux TRP.
• Les canaux ioniques TRP sont responsables du traitement de la douleur induite par les températures inconfortables.
• Il est possible, pour les mammifères, de posséder trois fois plus de récepteurs au froid que de récepteurs sensitifs à la chaleur.
• Le froid Paradoxal ce produit par l'activation des récepteurs TRPm8 au-delà des 50 °C qui cause des sensations de chaud et de froid en même temps. Ce phénomène offre une protection supplémentaire.
• Les signaux du chaud et froid sont employés afin de réguler la température du corps.

Activation de la température par des composés chimiques biologiques

• En plus d'être sensible à la température, les TRK sont aussi affectées par des composés chimiques.
• TRPm8 peut être activée par le menthol, qui est ajouté dans certains produits tels que le dentifrice.
• La capsaïcine, contenue dans le piment chilien, active les récepteurs TRPv1.

Signaux de température Statiques et Dynamiques

• En plus des signaux statiques, les fibres nerveuses qui sont sensibles à la température en code aussi d'autres types, ce qui explique certaines des activations qui se produisent lors de variations soudaines de température.
• Lors d'arrivées soudaines d'air froid, on assiste à une activation immédiate des fibres sensibles au froid ce qui cause une inhibition des fibres sensibles à la chaleur.
• L'ampleur de l'activation affichée par l'action de l'augmentation ou de la diminution de la température.

Transduction du signal dans la proprioception

• Les signaux sont générés au niveau des muscles squelettiques et des organes tendineux de Golgi.
• Les propriocepteurs sont activés lors de l'activation de canaux sodium sensibles aux distensions créés lors des mouvements des axones.
• Puisque ceux-ci aident à l'initiation du reflex et de la coordination motrice, ces signaux agissent rapidement et sont considérés comme les fibres dont la réponse est la plus rapide dans le système nerveux.

Indices de Proprioception dédiés à la coordination motrice

• Les indices de proprioception jouent un rôle dans la coordination motrice